丙二醇改性水溶液的发汗冷却实验研究

作     者：冉方圆 伍楠 贺菲 王建华 RAN Fang-yuan;WU Nan;HE Fei;WANG Jian-hua

作者机构：中国科学技术大学工程科学学院中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：587-592页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金(51806206) 中央高校基本科研业务费专项资金。 

主　　题：发汗冷却 液态水改性 丙二醇 相变 振荡现象 

摘      要：针对液态水相变发汗冷却实验中的振荡、表面温度分布不均及结冰现象,对液体冷却剂进行调研,选取丙二醇添加剂对液态水改性,在主流温度573K,雷诺数1.2×10^(4)的亚声速高温风洞中,实验研究了不同丙二醇改性水溶液浓度和注入率下多孔平板的相变发汗冷却特性。结果表明:随丙二醇浓度增大,多孔平板对改性水溶液的渗透率增大,多孔平板表面温度的振荡幅度减小,同时振荡周期内温度波峰降低。因此,使用丙二醇改性水溶液作为冷却剂,发汗冷却结构表面温度分布更加均匀,热疲劳损伤减小,承温极限升高,进而烧蚀风险降低。另外,注入率越大平板表面冷却效果越好,表面温度的振荡幅度越小,因此增大注入率也是改善多孔板表面温度波动的有效方式。